中国矿业大学徐海学院毕业设计(论文)
［?H］=
?HlimSHminZN
接触疲劳极限?Hlim 查《机械设计》图6-4 б
Hlim1=700 N/mm2 б
Hlim2=550 N/mm2
接触强度寿命系数ZN， 应力循环次数N N1=60n1jLh=60×1480×1×(10×300×8)
= 2.13×109
N2= N1/i1=2.13×109/4.9 =4.35×108
查表6-5得
ZN1=1 ZN2=1.05
接触强度最小安全系数SHmin=1 则［?H1］=700×１/１=700 N/mm2 ［?H2］=550×1.05/1= 577 N/mm2
许用弯曲应力［?F］ 由《机械设计》式6-12，
?F??FlimYNYX??S
Fmin弯曲疲劳极限?Flim 查《机械设计》图6-7，双向传动乘0.7 б
Flim1=378 N/mm2 б
Flim2=294 N/mm2
弯曲强度寿命系数YN 查《机械设计》图6-8
YN1=1 YN2=1
弯曲尺寸寿命系数YX 查《机械设计》图6-9(设模数小于5mm)
YX= 1
弯曲强度最小安全系数 SFmin=1.4
则 ［?F1］=378×１×１/1.4=270 N/mm2
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[?F2］=294×１×１/1.4=210 N/mm2
② 齿面接触疲劳强度设计计算 确定齿轮传动精度等级，按 v1=(0.013~0.022) n1 3P/n1 估取圆周速度vt= 3.56m/s,
参考表6.7、表6.8选取 Ⅱ公差组8级 小轮分度圆直径d1,由式6-5得
d1≥3(ZEZHZ???H?)22KT1(u?1) ?du齿宽系数?d 查表6.9，按齿轮相对轴承为非对称布置
?d=0.8
小轮齿数z1 在推荐值20～40中选 z1=30
大轮齿数z2 z2=iz1=3.77×30=113.1圆整取 z2=113 齿数比u u= z2 /z1=113/30=3.766 传动比误差?u/u=(4.766-3.77)/3.77<0.05
小轮转矩T1=9.55×106×P/n1=9550×44.1/1480=1339.21 (N·m) 载荷系数 K=KAKVK?K?
KA－使用系数 查表6.3
KA=1.25
KV－动载系数 由推荐值1.05~1.4
KV=1.2
K?－齿间载荷分配系数 由推荐值1.0~1.2
K?=1.1
K?－齿向载荷分布系数 由推荐值1.0~1.2
K?=1.1
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载荷系数 K=KAKVK?K?
=1.25×1.2×1.1×1.1=1.81
材料弹性系数ZE 查表6.4
Z=189.8N/mm2 E节点区域系数ZH 查图6-3（??0?，x1=x2=0） ZH =2.5 重合度系数Z? 由推荐值0.85～0.92 Z?=0.87 故 d2KT1≥3(ZEZ?HZ?1(u?1)?)2H??=74.56 mm du齿轮模数m=d1/z1=74.56/30=2.48mm 圆整后 m = 2.5 mm 小轮分度圆直径d1=mz1=2.5×30=75mm 圆周速度 v=πd1n1/60000
=π×75×302/60000=1.18 m/s
标准中心距a a=m(z1+z2)/2=2×（30+113）/2=143 mm 齿宽 b=?dd1?0.8×75.56=60.45mm 大轮齿宽 b2=b=60 mm
小轮齿宽 b1=b2+（5～10） b1=65 mm ③ 齿根弯曲疲劳强度校核计算 由式6-10
?1F?2kTbdYFaYSaY????F? 1m齿形系数YFa 查表6.5 小轮YFa1=2.57
大轮YFa2=2.21
应力修正系数YSa, 查表6.5 小轮YSa1=1.60
大轮YSa2=1.777
重合度?a
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?a?=
1?z1(tanaa1?tana)?Z2(tanaa2?tana)? 2?12?2.5?30cos20?2.5?113cos20???30?(tan(arccos)?tan20?)?113?(tan(arccos)?tan20?)??2.5?30?2?2.52.5?113?2?2.5?? =1.73
重合度系数 Y?=0.25+0.75/?a=0.62
故 ?F1=2×1.81×284560×2.57×1.60/(45×54×2)
= 186.2N/mm2
?F2=2×1.81×284560×2.21×1.777/(39×54×2)
= 197.5 N/mm2 ④ 齿轮其他主要尺寸计算
大轮分度圆直径 d2?mz2?2.5×113=284mm
根圆直径 df1?d1?2hf =75-2×1.25×2.5=68.75 mm df2?d2?2hf =284-2×1.25×2.5=277.75 mm 顶圆直径 da1?d1?2ha=75+2×2.5= 80mm da2?d2?2ha=284+2×2.5=289 mm 3.4.4 轴的设计
初步估算轴的直径
选取45号钢作为轴的材料，调质处理 由式8-2
d?A3p (3·23) n计算轴的最小直径并加大3%以考虑键槽的影响
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查表8.6 取A=115 则 dmin?1.03?1153轴的结构设计
（1） 确定轴的结构方案
小齿轮和右轴承从轴的右端装入，小齿轮靠轴肩定位，右轴承靠端盖和挡油环定位。左齿轮靠轴肩定位，左右轴承均采用轴承端盖。齿轮采用普通平键得到周向固定。采用圆锥辊子轴承。轴的结构如图3·4所示。
18.72=34.46mm 448.17
图 3·4 中间轴的结构示意图
（2） 确定各轴段直径和长度
①段根据dmin圆整（按GB5014-85） 查GB/T297-95,暂选圆锥辊子轴承型号为32007,其宽度T=15mm。轴承润滑方式选择脂润滑。齿轮和箱体内壁▽取16mm,考虑轴承脂润滑，取轴承距箱体内壁距离f=8mm,则L3=T+f+▽+4==38mm，轴的直径d1=35mm
②段d2=d1+(1～3)mm, 为使挡油环端面可靠地压紧齿轮，l2应比齿轮毂孔长（取等于齿宽B2）短1～4mm。l2=52mm
③齿轮右端定位轴肩高度h=2.5mm,则轴环直径d3=43mm，l3取
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